2거더 교량의 합리적인 건축상세 및 적용에 따른 경제성 및 경관에 관한 연구. 또한, 2거더 교량의 피로안전성을 고려하면 주거더 벨리의 두께를 16mm 이상, 수직보강 연결부의 곡률반경을 100mm 이하로 설정하는 것이 타당하다고 판단되었다. .
연구의 배경
따라서 강교구조의 효율성과 경쟁력을 향상시키기 위해서는 이중거더교의 구조거동 특성에 대한 연구와 경제성 분석을 바탕으로 사업자료 및 경제성에 관한 자료를 제시하는 것이 필요하다. 합리화 된 유형의 강철 교량. 본 구조 거동 검토 결과를 바탕으로 단면 및 경간장 규격에 따른 최적설계 및 경제성 분석을 수행하였으며, 설계 시 단면 및 합리적인 경간장 선정을 위한 기초자료를 제시하였다. 이중 거더 교량. 또한 교량설계에 있어 중요한 요소 중 하나로 입증되었으며, 조경설계의 기초자료 제시를 위해 이중거더교의 높이 및 경간 분포에 대한 최적설계 및 경제성 분석을 수행하였다. 황금비율을 이용합니다. .
연구 동향
- 가로보 배치에 따른 2거더교 구조거동
- 플레이트거더교의 수직보강재 연결부 구조상세
- 플레이트거더교의 최적설계에 따른 단면 특성 및 경제성
- 플레이트거더교의 최적설계와 경관
그러나 본 연구의 대상교량은 철도용 판형교이고, 도로용 2거더교의 구조적 특성을 고려한 검토는 이루어지지 않았다. 그러나 본 연구에서는 3거더 단일거더교의 수직철근연결은 검토하였고, 2거더교의 수직보강연결은 검토하지 않았다.
연구내용 및 범위
본 논문에서는 2거더교에서 하중전달 역할을 수행하는 크로스거더를 대상으로 한다. 로봇의 위치, 거리, 강성을 매개변수로 FEM 해석을 수행하여 2거더교의 최적 교차거더 배치 상세를 제안하고, 이러한 요소가 2거더교의 거동특성에 미치는 영향을 평가하고자 한다.
구조모델 검증 구조해석
대상교량
구조모델 및 하중조건
대상교량의 각 지점에 대한 구속조건은 그림 2-4와 같이 실제 교량의 구속조건과 동일하였으며, 각 경우에 대해 동일한 조건으로 구조해석을 수행하였다. 여기서 X 방향은 브리지 방향의 축이고 Y 방향은 브리지의 축입니다. 수직 방향과 Z 방향은 수직 방향을 나타냅니다. 또한, Fix는 X, Y, Z 모든 방향으로 구속되고, Y free는 X, Z 방향으로 구속되고, XY free는 Z 방향으로 구속되며, 이는 Y, Z 방향으로 구속되는 것을 의미합니다.
구조모델 특성에 따른 구조해석 1
그러나 보 요소만을 이용하여 모델링할 경우 교량 상판의 하중분포 영향과 보 및 가로보의 강성화에 따른 국부적인 응력으로 인해 가로보의 거동을 정확하게 평가하기 어려울 것으로 판단된다. 연결이 되는 것으로 간주되지 않습니다. 따라서 이후의 구조해석에서는 Case 3 모델을 이용하여 가로보의 위치, 간격, 강성을 매개변수로 하는 2거더교의 거동특성을 이해하고자 한다. c) 중앙 크로스바.
가로보 배치에 따른 구조해석
가로보 배치 위치에 따른 가로보 거동
1)))지지지지지지가가로로로보보보. 2))) 중년 가격.
가로보 간격 및 강성에 따른 가로보 거동
또한, 크로스멤버의 강성변화에 따른 크로스멤버의 응력은 강성이 증가함에 따라 감소하였으며, 간격 증가에 따른 응력변화와 유사하게 중간 크로스멤버의 응력감소율이 컸다. , 그러나 브랜치 크로스 멤버의 응력 감소율은 작았습니다. 이를 바탕으로 횡보의 간격에 따른 횡보의 중간장력과 각 경우에 따른 강성의 변화율을 나타내었다. 여기서, 실선은 크로스 부재 간격의 변화에 따른 응력을 나타내고, 점선은 강성 변화에 따른 응력을 나타낸다.
가로보 모델 방법 제안
다만, 보 간격이 변경되면 하중 위치, 가로보 길이 등의 영향으로 가로보의 거동이 달라지므로 이를 고려한 보정계수()를 보완할 필요가 있다. 향후 연구를 통해 거더 간격에 대한 거더간격에 따른 가로보 배치의 상세는 다음과 같이 추정된다.
소결
개요
수직보강재 연결부 피로균열
이러한 유형의 균열은 그림 3-3과 같이 용접 끝 부분, 즉 인장 플랜지에 인접한 철근 끝 부분에서 발생합니다. 이러한 균열은 필렛용접 끝부분의 벨리플레이트에서 발생하여 벨리플레이트 내부로 약간 침투한 후 방향을 바꾸어 벨리플레이트 내부에서 발생한다. 수직보강 연결부의 피로균열은 벨리거더와 수직보강 사이의 연결부에서 발생하였다. 따라서 본 연구에서는 구조적 보강을 평가하기 위한 위치로 수직보강 연결부의 분석을 수직보강과 수직보강으로 하였다. 복부 빔 연결이 목표였습니다.
수직보강재 피로검토 구조해석
대상교량
구조모델 및 해석조건 1
3)))PiPiPiroRoroGumGeumReviewTotoWeiWeiChichi. 5))) 복부 복부 쌍교각 두께 두께 키에에빠 피롤로로로 검 평가 토토해석 분석 분석 변수수.
거더교의 피로검토
주거더 용접연결부
수직보강재 용접연결부
허용 전압 범위 최대 전압 최소 전압 전압 범위. 상단 중앙 하단 그림 3-131 미드스팬 B 지점의 전압 범위.
소결
개요
최적화프로그램의 최적단면 선정 기법 1
하나. 1))) 단일 단면에 의한 단면적 감소. 2))) 단일 구간으로 면적 감소 면적 감소.
최적화 프로그램 검증
대상교량 및 구조해석 조건 1
구조해석에 사용된 하중은 Table 4-4와 같다. 하중은 합성 전 사하중, 합성 후 사하중, 활하중으로 구성하였다. 합성 전 자중은 거더, 크로스 거더, 바닥슬래브의 자중이고, 합성 후 자중은 포장과 난간의 자중과 활하중은 DB-24와 대상교량은 Class 1 교량이므로 도로교 설계기준에 따라 DL-24 하중을 사용하였으며, 활하중은 그림 4와 같이 대상교량에 가장 불리한 응력이 발생하도록 사용하였다. 왼쪽에 현지화되었습니다. 합성물 앞부분의 자중, 보와 가로보의 자중, 바닥슬라브의 자중.
구조해석 검증
최적화 프로그램의 구조해석 결과와의 비교를 위해 범용 구조해석 프로그램인 Midas를 이용하여 그림 4-10과 같이 3차원 보요소를 이용하여 모델링하여 격자해석을 수행하였다.
일정 지간길이의 2거더교 단면 최적화
일정지간의 단면 특성
최적화 프로그램을 수행하기 위한 대상교량의 구속조건 및 하중조건은 3.2절의 대상교량과 동일하였으며, 표 4-7 및 표 4-8에 나타난 단면은 모든 교량과 동일하였다. 각 케이스마다 하나의 케이스이며 가로 치수만 적용되었습니다.
일정지간의 단면 최적화
또한, 그림 4-12(c)의 각 요소의 두께 변화는 최대 플랜지 두께의 경우 플랜지 폭이 증가함에 따라 감소하였으나, 최소 두께는 플랜지 폭 0.9m까지 감소하였으나, 0, 9m를 넘어서 감소하는 경향이 나타나는 단면인데, 선정시 동일한 단면적의 단면을 선택하였기 때문에 플랜지 폭이 커질수록 플랜지의 두께도 감소하게 되는데, 이것이 바로 단면적이다. 이는 최적설계 하의 일반적인 조건을 검토한 결과 플랜지의 자유돌출폭의 한계 때문인 것으로 추정된다. 그리고 복부 두께는 플랜지 폭에 따라 결정됩니다. 증가하긴 했지만 여전히 일정 범위 내에 머물렀다. 그림에서 "Before"는 최적화 전 결과로 점선으로 표시되어 있고, "After"는 최적화 후 결과로 실선으로 표시되어 있으며, 이후의 분석에도 동일한 내용이 사용되었습니다. 최적의 디자인 결과. 이러한 결과를 통해 복부 높이가 단면의 A와 I에 영향을 미치는 것으로 추정된다.
지간길이 변화에 따른 2거더교의 단면 최적화
지간길이 변화에 따른 단면 특성
지간길이 변화에 따른 단면 최적화
목적에 맞게 설계된 단면이며, 최적화 후의 값은 최적화 프로그램에서 허용되는 응력의 95%입니다. 그림에서 실선은 최적화 전, 점선은 최적화 후를 나타냅니다. 최적화 전후의 I/A는 60m Span까지 꾸준히 증가했으나 70m로 증가하면서 증가폭이 컸기 때문에 Span 길이가 길어질수록 더 효율적일 수 있다고 판단된다. 단면이 사용됩니다.
지간길이 변화에 따른 2거더교의 사용성 검토
지간길이 변화에 따른 2거더교의 경제성 분석
교량 특성을 고려한 표준품셈 개정
작업종류 구분 용접중량 및 길이 단위 직원수(명) 표준근로시간 교량단위 부재 제작. 작업종류 용접단위 중량 및 길이 제조사(명) 기준 인시단위 생산.
지간길이 변화에 따른 경제성 분석
교량명칭, 바닥판 제작, 운반, 설치, 보조공사, 총공사비. 각 경간별로 약 20% 정도 차이가 나며, 경간이 늘어날수록 최적화 전과 후의 상위 공사비 차이가 커졌다.
지간길이별 가로보 배치상세에 따른 최적화
소결
경관 특성 개요
개요
교량에서의 황금비
경관설계에 기초한 2거더교의 단면특성
단면 선정 시 Table 5-3과 같이 단면을 선택하였으며, 합성 전 사하중, 합성 후 사하중, Case별 활하중에 대해 계산된 응력은 Table 5-3과 거의 동일하였다. 2 단면 선정시 선형적으로 변하는 Case B와 CaseC, 그 점에서 단면 변화 구간에 대한 플랜지와 웹의 두께가 변하는 점을 선택하였고, 3차 곡선으로 변하는 Case D와 CaseE를 선택하였고, 전체 스팬에 대한 플랜지와 웹 두께를 변경하여 각 경우에 대해 동일한 응력을 생성합니다. 그렇게 하려는 의도였습니다.
경관설계에 따른 단면 최적화 및 경제성 분석
경관설계에 따른 단면 최적화
I/A는 보의 높이가 한 점에서 선형적으로 변하는 Case B와 Case C가 한 점에서만 증가하고, 보의 높이가 3차 곡선으로 변하는 Case D와 Case E가 20에서 증가하는 것을 보여주었다. 대부분의 섹션. 이는 케이스의 단면선택시 동일한 응력이 발생하도록 단면을 선택하였기 때문에 거더 높이가 입방곡선으로 변할 때 배의 증가로 인해 2차 관성모멘트가 증가하게 되기 때문이다. 키. 이러한 결과로부터 각 Case별로 최적화 전과 후 계산된 응력이 거의 유사하고 강성에 영향을 미치는 I가 증가하므로 경관을 고려하여 설계하는 것이 효과적이라고 판단된다.
경관설계에 따른 경제성 분석
그러나 변화율의 크기는 5% 미만으로 매우 작은 것으로 나타나 경관을 염두에 두고 설계하더라도 제작비에는 거의 차이가 없었다. 그림 5-15는 조경설계에 따른 최적화 전후의 건설비용 변화율을 각 사례별로 나타낸 것이다. 어쨌든 공사비 변동폭의 최대 차이는 약 3%로, 공사비 상승폭에는 거의 차이가 없는 것으로 나타났다.
경관설계시 가로보 배치상세에 따른 단면 최적화
케이스 구성 비용 케이스A 케이스 케이스/케이스 비최적 최적 전 최적 후 최적 전 최적 후 최적 전 최적 후.
소결
본 연구에서는 2거더교의 구조적 거동 특성을 파악하기 위해 기설계된 2거더교에 대해 FEM해석을 실시하였고, 합리적인 가로보 배치 및 피로에 안전한 구조상세를 제안하였다. 3) 기존 가로보 설계방법과 본 논문의 구조모델의 결과 차이를 바탕으로 실제 설계에 적용할 수 있는 다음과 같은 가로보 설계식을 제안하였다.
